氧化亚铁硫杆菌基因转移系统研究进展[综述]

氧化亚铁硫杆菌 (Ｔｈｉｏｂａｃｉｌｌｕｓｆｅｒｒｏｏｘｉｄａｎｓ)是极端嗜酸性的专性自养细菌 ,广泛分布于硫化矿床、酸性矿水及土壤中 ,最适生长ｐＨ 2 .0～ 2 .5 .氧化亚铁硫杆菌很早就被广泛应用于有用金属的浸出 ,特别适合于从低品位的矿石中浸出和回收稀有贵重金属 .这种方法具有低成本、低能耗、无污染等特点 ,因而在能源日益紧缺的今天 ,受到人们越来越多的关注 .目前许多国家已经成功地利用细菌浸出液技术开采多种金属 ,如铜、铀、金、钴、镍、锌和铅等 .其主要作用原理是通过氧化ＦｅＳＯ4 或ＦｅＳ2 产生Ｆｅ3 氧化剂 ,氧化…     

生物氧化再生脱硫液的影响因素研究

化学-生物法脱硫中使用的脱硫液一般采用生物法氧化再生.探讨了pH、初始Fe3 浓度、硫磺、硫酸钠浓度等因素对生物氧化再生Fe3 的影响.结果表明,生物氧化再生脱硫液的最适初始pH为1.8;Fe3 对细菌生长有抑制作用,初始浓度低于1.5gL-1时对细菌抑制作用较小;硫磺的存在对Fe2 的生物氧化有很大的影响,当硫磺浓度低于2gL-1时,对细菌的影响较小;硫酸钠浓度低于15gL-1时,对生物氧化Fe2 几乎没有影响,通过驯化后,细菌可以耐受更高的硫酸钠浓度.图4表3参10     

优良籼型恢复系转基因植株的获得及其遗传稳定性

报道了用基因枪转化法将雪花莲凝集素基因(gna)转移到优良籼型杂交稻恢复系蜀恢527中．PCR、PCR Southern blotting和Southern blotting等分子检测证明，外源基因以多拷贝单位点方式整合到受体基因组中并稳定遗传到转基因第三代(T2)．转基因第一代植株(TO)在株高和结实率上与相应的组培、种子实生苗植株相比，发生明显的不可遗传的变异，随着繁殖代数的增加，转基因植株恢复到与对照植株一致．Western blotting表明，目的基因在转基因植株中正确表达．蛋白活性分析显示，外源基因在转基因植株中合成的蛋白具有凝血生物活性，含量占可溶性总蛋白的0．1％左右．本文还对转基因技术在杂交稻育种中的应用进行了讨沦．图4表2参18     

双农杆菌共转化获得无标记转pepc基因的水稻植株

利用双农杆菌/双质粒的共转化系统获得了无选择标记转pepc基因的水稻植株.采用两个农杆菌EHA105转化粳稻品种台粳9号幼胚诱导的胚性愈伤组织,其中一个农杆菌内的质粒表达载体的T-DNA区仅含有目的基因pepc,另一个的T-DNA区含有选择标记基因hpt和GUS报告基因.获得抗性愈伤的转化率为9.2%.85.3%的抗性愈伤分化成T0代株系,其中78.8%的T0代植株为GUS阳性转基因植株.PCR分析表明,在78个T0代GUS阳性植株(来源于23个抗性愈伤组织)中共有35个植株(来源于7个抗性愈伤组织)含有pepc基因,即在23个GUS阳性株系中发生共转化株系的频率为30.4%.7个共转化的株系中有5个株系自交产生后代植株中含有无标记转pepc基因植株,其比例为71.4%.无标记的转pepc基因水稻植株中PEPC活性平均比对照提高8.8倍;与非转基因对照植株相比,转pepc基因水稻植株表现出更强的光合能力.图5表3参26     

多能硫杆菌1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶的酶学特征及基因检测

从固体平板的生长情况及RubisCO酶活性测定结果，表明多能硫杆菌是通过卡尔文循环固定的CO2，并具有该循环的关键酶──1，5－二磷酸核酮糖羧化酶／加氧酶．进一步将多能硫杆菌染色体DNA用各种限制性内切酸酶切，Southern转移到硝酸纤维素滤膜上，与光合细菌Rhodobactersphaeroides的RubisCO基因（rbcL－rbcS）探针杂交，显示出杂交带型，说明多能硫杆菌具有R．sphaeroides同源的羧化酶基因，并初步将该基因定位在3．0kb的PstⅠ片段内．     

水平基因转移及其在污染修复中的应用

水平基因转移加速了部分生物体基因组的进化和革新;但随着基因改造生物的大量运用,由水平基因转移引起的生态安全问题越来越成为人们争论的焦点.由于大量异生污染物的产生,污染地区成为细菌水平基因转移的一个"热点"区域.为了实现污染地区的生物修复及强化难降解废水处理的效果,人为的制造和加快特定降解基因的水平转移被认为是解决这些问题的一个新思路.图2参57     

生物膜中水平基因转移及其促成的生物强化作用

阐述了生物膜系统中与降解基因有关的水平基因转移的研究进展,表明生物膜中致密的群落结构增加了细菌间水平基因转移的效率.近年发展起来的研究策略和新的分子生物学方法使人们能对自然和人工模拟状态下的水平基因转移进行更精细的分析,降解基因在环境中的水平传播促进了难降解有机物的生物降解,尤其是携带降解基因的接合质粒向原位细菌种群中的转移在生物强化中具有巨大的潜力.参23     

一株踝节霉菌的培养特性及其在污泥生物淋滤中的应用

于实验室嗜酸氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)淋滤处理城市污泥酸性废液中分离出一株踝节霉菌ZJ-1,并对其进行了摇瓶液体培养特性研究.单因素试验结果表明:该菌株的最适碳源和氮源分别为葡萄糖和酵母膏,最适温度为28℃,最适转速为140 r/min,最适初始pH值为5.0.正交试验优化得到碳、氮源的最优水平分别为葡萄糖70 g/L,酵母膏15 g/L.采用HPLC对该菌株PDA培养液中的有机酸进行了分析,发现其中含有丙酮酸.初始PDA培养液中丙酮酸含量为0.039 g/L,接菌培养d 5.5时其含量达0.106 g/L.为探讨踝节霉菌ZJ-1对嗜酸氧化亚铁硫杆菌淋滤污泥过程的影响,在生物淋滤起始阶段接种10%A.ferrooxidans和4%踝节霉菌ZJ-1,以仅接种10%A.ferrooxidans作为对照.结果表明A.ferrooxidans和踝节霉菌ZJ-1的复合菌组与对照组相比,淋滤耗时由7 d缩短至4 d,淋滤处理时间缩短了43%.     

邻苯二酚2,3-双加氧酶基因克隆、定位和高效表达

采用特异性引物，以菲、芘降解菌株ZL5的代谢性质粒为模板，扩增出邻苯二酚2，3—双加氧酶(C23O)基因，将该基因和表达载体pET—30a( )连接，转化E.coli JM109(DE3)，获得了高效表达的转化子，SDS—PAGE结果表明，转化子的C23O蛋白不仅在细胞内存在，而且能被分泌到胞外，薄层扫描显示，转化子细胞内和细胞外表达蛋白总量占细胞总蛋白的42％，酶活分析表明，分布在转化子细胞内、外的表达蛋白都具有较高的C23O比活力，Southern杂交将菌株ZL5的C23O基因定位在内生质粒的不同酶切片段上。图5表1参12。     

Cd2+、Cu2+ 和Zn2+ 对5种单细胞藻酯酶基因表达调控的影响

在Cu^2 ,Cd^2 和Zn^2 的作用下，三角褐指藻（Phaeodactylum tricornutum Bohlin)，湛江叉鞭藻（Dicrateria Zhanjiangensis Hu)，绿色巴夫藻（Pavlova viridis Tseng,Chen et Zhang sp.nov.)青岛大扁藻（Platymonas helgolandica var.Tsingtaoensis Tseng et T.J.Chang) ,小球藻（Chlorella sp.) 等单细胞藻酯酶安生明显的变化，受高浓度的Cu^2 胁迫时三角褐指藻的Est-3座位的a基因，受中等浓度Cd^2 胁迫时的湛江叉鞭藻的Est-3座位的b基因，受低等浓度Cd^2 胁迫时的绿色巴夫藻的Est-1座位的a,b,两个,高浓度Zn^2 胁迫时绿色巴夫藻Est-1座位的b基因，受高浓度Cd^2 胁迫时青岛大扁藻的Est-2座位的c基因，受Cu^2 胁迫时小球藻的Est-1座位的b基因，受中低浓度的Cd^2 ,Zn^2 和低浓度的Cu^2 胁迫时小球藻的Est-2座位的b基因等基因的表达明显增强，而绝大部分位点的基因表达受3种离子的抑制。图5表5参9